Ѕаза знаний студента. –еферат, курсова€, контрольна€, диплом на заказ

курсовые,контрольные,дипломы,рефераты

»стори€ применени€ универсальных цифровых вычислительных машин в €дерной и космической программах ———– — »нформатика, программирование

ѕосмотреть видео по теме –еферата

»стори€ применени€ универсальных цифровых вычислительных машин в €дерной и космической программах ———–

≈. Ќ. ‘илинов

–ешение задач военно-технической области с самого начала было одной из главных областей применени€ компьютеров. ѕостановка, алгоритмизаци€ и программирование этих задач дл€ универсальных машин стали предметом исследований и разработок ведущих школ прикладной (вычислительной) математики в ———–.

“аким же образом проблемы создани€ и применени€ компьютеров решались и в —Ўј. ѕоэтому больша€ часть работ в этой области на заре цифровой вычислительной техники и в ———–, и в —Ўј, велись тогда под грифом "секретно".

ƒаже корпораци€ IBM, исторически сформировавша€с€ как фирма-поставщик средств вычислительной техники дл€ деловой сферы, св€занной с задачами обработки данных, сочла необходимым свой первый проект компьютера IBM 701 назвать "Defense Calculator" ("оборонный калькул€тор"), чтобы привлечь к нему интерес военных заказчиков.

Ќасто€ща€ стать€ посв€щена истории применени€ отечественных универсальных цифровых вычислительных машин дл€ решени€ задач €дерной и космической программ ———–, направленных на создание ракетно-€дерного щита страны и достижение военного паритета с —Ўј.

I. —оветска€ €дерна€ программа

ќсновоположником советской €дерной программы следует считать академика ¬. ». ¬ернадского. ќн еще в 1910 г., понима€ как никто другой глубинный смысл радиоактивности, открытой Ѕеккерелем, представил конкретную программу геологического поиска урановых руд и овладени€ энергией атомного распада. ¬ 1922 г. в ѕетрограде на открытии –адиевого института, директором которого ¬. ». ¬ернадский был до 1939 г., он говорил: "ћы подходим к великому перевороту в жизни человечества, с которым не может сравн€тьс€ все им пережитое. Ќедалеко врем€, когда человек получит в свои руки атомную энергию - такой источник, который дает ему возможность строить свою жизнь, как он захочет. —умеет ли человек воспользоватьс€ этой силой, направить ее на добро, а не на самоуничтожение? ƒорос ли он до умени€ использовать ту силу, которую неизбежно должна дать ему наука?".

»менно в институте ¬. ». ¬ернадского про€вилось дарование еще молодого тогда ». ¬.  урчатова, будущего руководител€ советской €дерной программы [7].

¬ 1943 г. незадолго до начала —талинградской битвы ». ¬. —талин прин€л на даче в  унцево двух крупнейших ученых ¬. ». ¬ернадского и ј. ‘. »оффе. ќни убедили вожд€ в необходимости и реальной возможности создани€ атомного оружи€.  онечно, у —талина и до этого были донесени€ советских разведчиков об американском и английском атомных проектах, попытках создать "оружие возмезди€" в “ретьем рейхе, были письма ученых јЌ ———–, в том числе √. Ќ. ‘лерова. Ќо убежденность в необходимости поставить эту проблему на уровень важнейшей государственной задачи пришла в результате этой встречи. «а ней последовало решение √осударственного комитета обороны (√ ќ).

Ќачало советской €дерной программы относитс€ к 1943 г., когда по решению √ ќ было создано первое в стране научно-исследовательское учреждение, призванное заниматьс€ атомной проблемой, - Ћаборатори€ измерительных приборов є 2 јЌ ———– (Ћ»ѕјЌ - ныне –оссийский научный центр " урчатовский институт"). –уководство Ћабораторией и всеми работами по атомной проблеме было поручено академику ». ¬.  урчатову. ј одним из заместителей ». ¬.  урчатова по научной работе через некоторое врем€ стал выдающийс€ математик —. Ћ. —оболев.

јтомна€ проблема выросла из фундаментальных физических проблем. Ѕудущий нобелевский лауреат Ќ. Ќ. —еменов предсказал в 1926 г. в своей первой публикации по цепным химическим реакци€м два возможных пути протекани€ таких реакций: цепной взрыв (как в урановой бомбе) и тепловой взрыв (как в термо€дерной бомбе). ¬ 1935 г. Ќ. Ќ. —еменов сделал свой знаменитый доклад о разветвленных реакци€х с участием нейтронов. ¬ 1939-1940 гг. физики я. Ѕ. «ельдович и ё. Ѕ. ’аритон опубликовали в "∆урнале теоретической и экспериментальной физики" три работы, которые стали впоследствии классическими и легли в основу атомной бомбы и атомной энергетики. “аким образом, в стране к началу €дерной программы был создан мощный фундаментальный задел, позволивший ———– самосто€тельно и в кратчайшие сроки ликвидировать монополию —Ўј на обладание атомным оружием. Ётот задел существовал не только в физике, но и в вычислительной математике, гидродинамике, химии.

 ак известно, наукоемкость проекта атомной бомбы св€зана с необходимостью исследовать большое число вариантов физических и технологических принципов построени€ бомбы на основе урана-235 или плутони€, который мог быть получен в результате управл€емой €дерной реакции при облучении нейтронами €дер урана-238.

ѕроект создани€ атомной бомбы в фашистской √ермании столкнулс€ именно с этой научной и технической трудностью, так как немецким физикам пришлось одновременно исследовать и разрабатывать семь вариантов построени€ бомбы. Ёто произошло из-за принципиальной ошибки в начале работ, когда был отвергнут графит как материал дл€ замедлени€ нейтронов при облучении урана и был сделан выбор в пользу "т€желой воды" (ведь зат€нись война еще на два-три года, и неизвестно, кто бы сделал и применил первым атомную бомбу, а если бы она по€вилась в фашистской √ермании, то катастрофа дл€ человечества стала бы неизбежной).

ясно, что дл€ сокращени€ числа возможных вариантов было необходимо примен€ть математические основы моделировани€ €дерных взрывов, прежде всего дл€ расчетов мощности €дерных зар€дов. “акие расчеты были организованы в Ћ»ѕјЌ —. Ћ. —оболевым и в ќтделении прикладной математики ћ»јЌ (ныне »ѕћ им. ћ. ¬.  елдыша –јЌ) ј. ј. —амарским, еще до по€влени€ первых отечественных компьютеров, с помощью бригад расчетчиков на настольных счетно-клавишных машинах. ”же тогда они предложили эффективные алгоритмы численного решени€ уравнений математической физики, которыми описывались процессы €дерного взрыва. ¬ 1953 г. вышло второе издание монографии ј. ј. —амарского и ј. Ќ. “ихонова "”равнени€ математической физики" [1], в которой был отражен полученный ими опыт (естественно, без ссылок на расчеты, послужившие источником этого опыта).

ѕоддержка исследований физиков со стороны вычислительной математики оказалась чрезвычайно важной на первой стадии советской €дерной программы, когда коллектив ». ¬.  урчатова сто€л перед необходимостью принимать безошибочные решени€.  ак считает академик ≈. ѕ. ¬елихов, "если бы нам не удалось в августе 1949 г. испытать атомную бомбу, физики в ———– больше не было бы. ѕо-видимому у —талина была уже "запасна€" команда физиков, готова€ сменить коллектив, которым руководил ». ¬.  урчатов". Ёто предположение выгл€дит весьма правдоподобным, потому что в стране тогда политическим руководителем €дерной программы был нарком внутренних дел Ѕери€. ‘изическое уничтожение людей, объ€вл€емых "врагами народа", было ведь в 40-х годах в пор€дке вещей. Ћюбопытно отметить, что подобна€ ситуаци€ наблюдалась и в —Ўј. ¬едь перва€ официальна€ бумага генерала Ћ. √ровса, отвечавшего в —Ўј за ћанхэттенский проект, - письмо генеральному прокурору —Ўј об аресте физиков Ёнрико ‘ерми и Ћео —цилларда как €кобы иностранных шпионов.

ѕервые программы дл€ машины "—трела", реализующие алгоритмы численного решени€ задач моделировани€ €дерного взрыва, были разработаны в »ѕћ јЌ ———–. ’от€ производительность и, главное, надежность этой машины дл€ решени€ таких задач не были достаточными, первые задачи были решены благодар€ виртуозной работе программистов.  рупнейший специалист по программированию ћ.–. Ўура-Ѕура по этому поводу образно высказалс€: " ак мы победили "—трелу"".

¬ 50-х годах ј. ј. —амарский и ј. Ќ. “ихонов активно развивали теорию разностных схем, позвол€вшую сводить численное решение дифференциальных и интегральных уравнений математической физики к решению алгебраических разностных уравнений. Ёти результаты, опубликованные в ƒокладах јЌ ———– в 1956-1959 гг. [2] в дальнейшем использовались при алгоритмизации и программировании задач советской €дерной программы на машинах ћ-20 и ћ-220, ЅЁ—ћ-6 в »нституте прикладной математики јЌ ———–, »нституте атомной энергии, ¬Ќ»» экспериментальной физики ("јрзамас-16"), ¬Ќ»» технической физики (—нежинск, "„ел€бинск-70").

ќсновные событи€ истории советской €дерной программы представлены на сайте музе€ €дерного оружи€ ¬Ќ»»Ё‘ (г. —аров) [3].

¬ 1953 г. в ———– было произведено испытание первой в мире водородной бомбы. ќна была разработана ¬Ќ»»Ё‘ ("јрзамас-16"). ƒл€ работ по численному моделированию €дерного оружи€, расчетов конструкций бомбы этого типа в ¬Ќ»»Ё‘ были привлечены в 1953-1956 гг. ведущие математики ћ. ј. Ћаврентьев, ƒ. ¬. Ўирков.

≈ще задолго до этого ћ. ј. Ћаврентьев предложил гидродинамическую трактовку €влени€ кумул€ции. ќсновна€ (и на первый взгл€д парадоксальна€) иде€ ћ. ј. Ћаврентьева состо€ла в том, что при достаточно высоких давлени€х, которые возникают при взрывах, можно рассматривать металл как идеальную несжимаемую жидкость, а образование кумул€тивной струи - как задачу о взаимодействии струй жидкости. ƒл€ этого в механике уже имелс€ готовый математический аппарат. —тало быть можно было строить теории и проводить расчеты направленного взрыва.

ћ. ј. Ћаврентьев вместе с ¬. —. ¬ладимировым, Ћ. ¬. ќвс€нниковым и ƒ. ¬. Ўирковым выполнили расчеты конструкций атомных снар€дов дл€ артиллерии, которые обеспечивали возможность применени€ €дерного оружи€ на поле бо€ (а не бомбометанием "по площад€м") - "пушечного сближени€", как называли тогда в —Ўј эту возможность.

«а выполнение этой работы ћ. ј. Ћаврентьев и все трое упом€нутых участников были удостоены Ћенинской премии.

¬ 1961 г. на Ќовой «емле было произведено атмосферное испытание самой мощной в истории термо€дерной бомбы мощностью 58 мегатонн тротилового эквивалента, а в 1962 г. ———– произвел на Ќовой «емле свое последнее воздушное испытание €дерного оружи€. ѕосле этого основным методом испытаний €дерного оружи€ стали математические модели или подземные €дерные взрывы.

¬ 1970 г. на вооружение —оветской јрмии были поставлены первые межконтинентальные ракеты с раздел€ющимис€ €дерными боевыми головками.

ѕроблемы "миниатюризации" €дерного оружи€ решались во ¬Ќ»» технической физики (—нежинск) под руководством  . Ќ. ўелкина. »менно они легли в основу раздел€ющихс€ головных частей ракетного вооружени€ —оветской јрмии в 70-х годах.  ак писал академик ј. ƒ. —ахаров в книге "¬оспоминани€", "большое" изделие (мощностью 100 мегатонн тротилового эквивалента) в военном смысле - дело пустое, так как дл€ него не было подход€щей ракеты-носител€, а бомбардировщик, несущий это изделие, может быть легко сбит. »де€ дл€ военных - торпеда, запускаема€ с подводной лодки". “акие морские ракеты, включа€ ракеты с раздел€ющимис€ головками, разрабатывало  Ѕ академика ¬. ѕ. ћакеева в г. ћиасс.

¬ 1979-1987 гг. на вооружение —оветской јрмии поступило новое поколение стратегических ракетных комплексов стационарного и подвижного (в том числе на подводных лодках) базировани€.

¬ течение некоторого времени в российских средствах массовой информации (в газетах и на телевидении) муссировалс€ миф о том, что советска€ атомна€ бомба была копией американской, чрезмерно преувеличивавший роль научно-технической разведки в решении €дерной проблемы. ¬ действительности это было не так - "ученые и разведчики делали общее дело" [6]. ќт американских физиков из атомной лаборатории в Ћос-јламосе, действовавших по убеждению, а не за плату,  лауса ‘укса и “еодора ’олла (кличка по данным разведки "ѕерсей") советские разведчики получили не чертежи атомной бомбы (по которым ».¬.  урчатов €кобы сделал нашу бомбу), а схему устройства €дерного зар€да с указанием его размеров и используемых в нем материалов [8].  онечно, эта информаци€ вместе с ответами на вопросы, которые систематически ставил ». ¬.  урчатов перед научно-технической разведкой, во многом способствовали отсечению неперспективных вариантов и прин€тию ». ¬.  урчатовым безошибочных решений, о чем было сказано выше. ќднако не меньшую роль сыграло и применение математического моделировани€. ќб этом подробно рассказал академик ј. ј. —амарский на симпозиуме "–оссийска€ јкадеми€ наук и первое испытание отечественного €дерного оружи€", посв€щенном 275-летию –оссийской јкадемии наук и 50-й годовщине первого испытани€ советской атомной бомбы [5].

—тремление показать партийно-политическому руководству страны свою значимость было характерно дл€ советских спецслужб. Ќе избежали этого соблазна и службы научно-технической разведки. ѕ. ј. —удоплатовым была сочинена легенда о том, что Ќильс Ѕор передал нашим разведчикам ценнейшие сведени€. Ќа самом деле это были общие данные, известные нашим физикам и без обращений к Ќ. Ѕору [4].

–ассказ о советской €дерной программе будет неполным, если не упом€нуть о применении компьютеров дл€ расчетов реакторов атомных энергоблоков. Ќаиболее весомый вклад в этом направлении был сделан √. ». ћарчуком в 1953-1962 гг. во врем€ его работы в ‘изико-энергетическом институте (‘Ё») в г. ќбнинске. ƒл€ решени€ задач расчета атомных реакторов тогда примен€лась машина ћ-20. ћатематической основой были приближенные аппроксимации уравнени€ Ѕольцмана в приложени€х к решению нейтронных задач.

√. ». ћарчук опубликовал результаты своих работ в двух монографи€х: "„исленные методы расчета €дерных реакторов" (1959 г.) и "ћетоды расчета €дерных реакторов" (1961 г.). «а работы в области атомных реакторов √. ». ћарчук в 1961 г. был награжден Ћенинской премией.

Ќаконец, нельз€ не сказать о применении универсальных вычислительных машин дл€ глобального моделировани€ климата «емли. ћодели так называемой "€дерной зимы" были разработаны в ¬÷ јЌ ———– ¬. ¬. јлександровым и √. Ћ. —тенчиковым под руководством академика Ќ. Ќ. ћоисеева. –асчеты, выполненные с помощью машины ЅЁ—ћ-6, показали, что ждет человечество, если случитс€ €дерна€ катастрофа. ќни послужили серьезным предостережением дл€ политиков и в —Ўј, и в ———– в период "холодной войны" и стимулом дл€ переговоров о сокращении запасов €дерного оружи€, запрещении €дерных испытаний в атмосфере, открытом космосе и под водой.

II. —оветска€ космическа€ программа

“еперь уже всем известно, что советской космической программой руководил √лавный конструктор академик —. ѕ.  оролев. √ораздо меньше широкой массе населени€ –оссии известен академик ћ. ¬.  елдыш, которого в свое врем€ в прессе журналисты называли "√лавным теоретиком космонавтики", когда эти фамилии нельз€ было произносить вслух из-за жестких режимных требований секретности работ.

»нститут прикладной математики јЌ ———–, созданный ћ. ¬.  елдышем, был инициатором и основным разработчиком программного обеспечени€ дл€ расчетов траекторий баллистических ракет и космических аппаратов, необходимых при выполнении всех космических запусков искусственных спутников «емли. ƒл€ проведени€ таких расчетов в »ѕћ, ÷ентре управлени€ полетами и других организаци€х, св€занных с космической программой, примен€лись универсальные цифровые вычислительные машины ћ-20, затем ЅЁ—ћ-6 и многомашинна€ вычислительна€ система ј—-6. ¬ »ѕћ алгоритмы и программы этих расчетов разрабатывались под руководством академика ƒ. ≈. ќхоцимского.

 огда в свое врем€ журналисты писали о создании ракетно-€дерного щита страны, они называли аббревиатуру "3 " -  урчатов,  оролев,  елдыш. јкадемик Ѕ. ≈. ѕатон, оценива€ важнейшее значение создани€ и применени€ компьютеров дл€ €дерной и космической программ, говорил, что справедливо было бы назвать и академика —. ј. Ћебедева, создавшего компьютеры, примен€вшиес€ в этих программах.

”ниверсальные вычислительные машины примен€лись не только дл€ баллистических расчетов, но и дл€ проектировани€ самих ракет-носителей в  Ѕ —. ѕ.  оролева и ¬. Ќ. „еломе€, главного конструктора ракет военного назначени€. ¬ части создани€ реактивных самолетов-снар€дов военного назначени€ первым результатом советской программы стало создание ракет, подобных по назначению немецким "‘ау-1" (V-1) и "‘ау-2" (V-2), разработанным ¬. фон Ѕрауном [8]. Ќадо по€снить, что V - начальна€ буква немецкого слова "Vergeltung" (возмездие), которое было придумано √еббельсом в пропагандистских цел€х и не имело ничего общего с характером самого оружи€. –акету, подобную по назначению немецкой V-2, создало  Ѕ —. ѕ.  оролева (ныне Ќѕќ "Ёнерги€"), сотрудники которого Ѕ. ≈. „ерток и ¬. ѕ. ћишин были командированы по окончании войны в √ерманию, чтобы достать трофейные образцы сохранившихс€ деталей жидкостных реактивных двигателей V-2 и системы автоматического управлени€ полетом ракеты.

–акету, подобную по назначению немецкой V-1, создало  Ѕ ¬. Ќ. „еломе€ (ныне Ќѕќ машиностроени€ г. –еутов ћосковской области), в результате —оветска€ јрми€ была вооружена самолетами-снар€дами наиболее передового по тому времени уровн€.

«а этими первыми ракетами в 70-80-х годах последовала сери€ военных ракет-носителей.

ќсновными участниками создани€ ракетно-космических комплексов военного назначени€ в советской космической программе были: ёжный машиностроительный завод, г. ƒнепропетровск;  Ѕ "ёжное" им. ћ.  . янгел€; Ќѕќ машиностроени€; Ќѕќ "’артрон".

ƒнепропетровским южным машиностроительным заводом (ёћ«) ћинобщемаша ———– (генеральный директор ёћ« с 1986 г. Ћ. ƒ.  учма) и  Ѕ "ёжное" им. ћ.  . янгел€ были созданы: ракетный комплекс "«енит"; ракетный комплекс 15ј18ћ, известный на западе как ——-18 "—атана". ——-18 был прин€т на вооружение в 1988 г. ќн составил главную мощь ракетных войск стратегического назначени€ ———– и поставил последнюю точку в истории "холодной войны", подтолкнув противоборствующие стороны к подписанию договора об ограничении стратегических вооружений.

√лавным конструктором ракетных комплексов в  Ѕ "ёжное" в 1960-1986 гг. был ¬. √. —ергеев, дважды √ерой —оциалистического “руда, лауреат Ћенинской премии и √осударственных премий ———– и ”——–, премии ћ.  . янгел€.

—истемы управлени€ дл€ ракет-носителей разрабатывало Ќѕќ "’артрон", г. ’арьков (генеральный директор ¬. √. —ергеев). √лавным конструктором бортовых компьютеров дл€ ракетных комплексов был ј. ».  ривоносов.

–акетный комплекс 15ј30 был создан  Ѕ машиностроени€, г. –еутов, ћосковской области. √енеральный конструктор - академик ¬. Ќ. „еломей. —истема управлени€ ракетой была разработана Ќѕќ "’артрон".

ƒл€ отработки программно-математического обеспечени€ так называемого "электронного пуска" ракеты в Ќѕќ "’артрон" использовалс€ инструментальный комплекс на базе ЅЁ—ћ-6, который моделировал полет ракеты и реакцию системы ее управлени€ на воздействие основных возмущающих факторов и обеспечивал эффективный и полный контроль полетных заданий. «а создание технологии "Ёлектронного пуска" коллектив разработчиков - я. ≈. јйзенберг, Ѕ. ћ.  онорев, —. —.  орума, ». ¬. ¬ельбицкий и др. - был удостоен √осударственной премии ”——–.

—истемы управлени€, разработанные Ќѕќ "’артрон", поставл€лись ёћ«.

III. ƒостижение стратегического оборонного паритета между ———– и —Ўј

¬ противосто€нии —Ўј и ———– в период "холодной войны" переломным оказалс€ 1949 год. 29 августа 1949 г. была испытана перва€ отечественна€ атомна€ бомба. ¬ —Ўј перва€ атомна€ бомба была испытана 16 июл€ 1945 г., а в августе 1945 г. —Ўј подвергли атомным бомбардировкам €понские города ’иросиму и Ќагасаки. Ёти бомбардировки не имели никакого значени€ дл€ непосредственных результатов войны с японией. ќни были только демонстрацией силы со стороны американской военщины, адресованной ———–, тогдашнему союзнику —Ўј и потенциальному противнику в преддверии "холодной войны". ¬опрос о том, готовили ли —Ўј агрессию против ———– или нет, долгое врем€ обсуждалс€ в среде политиков и ученых. –азные мнени€ на этот счет высказывали авторитетные ученые. “ак, академик Ћ. ј. јрцимович скептически оценивал развитие событий по такому варианту, а академик ј. ѕ. јлександров, наоборот, был уверен, что агресси€ —Ўј была бы неминуемой, если бы не успешные испытани€ советской атомной, а затем в 1953 г. водородной бомб.

— осени 1955 г. торпедами с €дерными боеголовками начали вооружатьс€ советские дизель-электроходные подводные лодки. ј с конца 50-х - начала 60-х годов в боевой состав ¬ћ‘ ———– начали поступать первые стратегические подводные лодки с €дерными двигательными установками и €дерным оружием (баллистическими ракетами) на борту. √лавным конструктором первой советской атомной подводной лодки (јѕЋ) был ¬. ѕерегудов, 100-летие со дн€ рождени€ которого отмечалось в июне 2002 г. ¬ ———– перва€ атомна€ подводна€ лодка "Ћенинский комсомол" была создана — Ѕ "ћалахит" в 1957 г., всего на четыре года позже, чем в —Ўј была создана јѕЋ "Ќаутилус"

ѕрототипом реактора дл€ советской јѕЋ был реактор атомной электростанции в ќбнинске.

ѕосле того как стало €сно, что достигнут паритет в обладании €дерным оружием, важнейшим стал вопрос о наличии средств его доставки, т. е. ракет-носителей, способных доставл€ть €дерные зар€ды заданной мощности. ѕаритет в этой области был достигнут к середине 80-х годов (см. раздел II статьи).

"«а несколько дней до переговоров √орбачева с –ейганом в –ейкъ€вике наша ракета ("—атана"), выпустив дес€ть разделившихс€ боеголовок, пролетела над √авайскими островами, чтобы американцы знали, с кем имеют дело!" - рассказывал один из участников разработки системы управлени€ ракетой 15ј18ћ (——-18 "—атана") главный инженер Ќѕќ " иевский радиозавод" Ѕ. ≈. ¬асиленко.

—тратегический оборонный паритет между ———– и —Ўј обеспечивалс€ также наличием систем противоракетной обороны (ѕ–ќ). 26 ма€ 1972 г. был подписан договор об ограничении ѕ–ќ. ѕо нему разрешалось каждой стороне развернуть не более двух систем ѕ–ќ, одна из которых могла быть использована дл€ прикрыти€ столицы, а втора€ - дл€ защиты района пусковых установок баллистических ракет. ¬ 1974 г. был подписан протокол к этому договору, которым количество разрешенных систем ѕ–ќ было уменьшено до одной, а район развертывани€ кажда€ сторона могла выбрать по своему усмотрению. ¬ ———– решили "раскрыть зонтик" ѕ–ќ над ћосквой, в —Ўј - над военной базой √ранд-‘оркс (штат —еверна€ ƒакота).

–аботы по созданию системы ѕ–ќ в ———– были начаты в 1958 г. под руководством √енерального конструктора √. ¬.  исунько. ќна получила кодовое название "—истема ј-35". ќснову этой системы составл€л универсальный вычислительный комплекс на базе машин ћ-40 и ћ-50, разработанных в »“ћ и ¬“ јЌ ———– в 1956-1961 гг.

ƒл€ ћ-40, самой быстродействующей в то врем€ в стране серийной вычислительной машины, ¬. —. Ѕурцевым впервые были предложены принципы распараллеливани€ вычислительного процесса на уровне аппаратных средств. ¬се основные устройства машины (арифметики, управлени€, оперативной пам€ти, внешней пам€ти) имели автономные узлы управлени€ и работали параллельно. ¬первые был использован принцип мультиплексного канала, благодар€ которому удалось без замедлени€ вычислительного процесса осуществить прием и выдачу информации с дес€ти асинхронно работающих линий обмена с радиолокационными станци€ми при общей пропускной способности 1 млн. бит/с. ћ-50 представл€ла собой модификацию ћ-40 дл€ выполнени€ арифметических операций с плавающей точкой. ќна была введена в эксплуатацию в 1959 г.

«а создание вычислительных комплексов ѕ–ќ на базе ћ-40 и ћ-50 —. ј. Ћебедев и ¬. —. Ѕурцев были удостоены Ћенинской премии.

¬ 1961-1968 гг. в »“ћ и ¬“ были разработаны дл€ системы ѕ–ќ высокопроизводительные вычислительные машины второго поколени€ - 5Ё92б и ее модификаци€ дл€ вычислений с плавающей точкой 5Ё51. √лавным конструктором 5Ё92б и 5Ё51 был —. ј. Ћебедев, его заместителем - ¬. —. Ѕурцев. ¬первые по€вилась возможность примен€ть в системах ѕ–ќ двухпроцессорные вычислительные комплексы с общим полем оперативной пам€ти, строить многомашинные комплексы с общим полем внешних запоминающих устройств. ћежведомственные испытани€ 5Ё92б состо€лись в 1964 г., а многомашинный вычислительный комплекс системы ѕ–ќ из восьми машин 5Ё92б был испытан в реальной работе в 1967 г. ¬ дальнейшем серийные вычислительные машины 5Ё92б и 5Ё51 стали основой системы ѕ–ќ в ———–. ƒл€ них было создано прикладное программное обеспечение, учитывающее аппаратные возможности, предусмотренные в архитектуре этих машин.

—оздание системы ѕ–ќ обеспечило паритет ———– с —Ўј в "холодной войне" и сыграло важнейшую политическую роль в заключении договора по ограничению ѕ–ќ в 1972 г., о котором было сказано выше.

¬торой вариант российской ѕ–ќ - "—истема ј-135" был прин€т на вооружение к 1994 г. ≈го €дром стали многофункциональна€ радиолокационна€ станци€ "ƒон" и высокопроизводительный вычислительный комплекс, размещенные вблизи подмосковного города —офрино, как "зонтик" защиты столицы от ракетно-€дерного нападени€.

ƒоговор о сокращении €дерных потенциалов, подписанный президентами –оссии и —Ўј ¬. ¬. ѕутиным и ƒж. Ѕушем, фиксирует их уровень в 1700-2200 €дерных зар€дов на стратегических ракетах-носител€х. ќднако этот уровень все еще очень велик.  ак считает директор »нститута проблем международной безопасности –јЌ ј. Ќ.  окошин, "на самом деле никто и никогда не будет знать наверн€ка, как работает цела€ система ѕ–ќ или система стратегических наступательных вооружений (—Ќ¬). ѕри попытке это проверить может просто не остатьс€ тех, кто должен оценить эффективность их применени€". ѕоэтому не следует переоценивать возможностей американской национальной ѕ–ќ, которую —Ўј намерены создать вслед за своим выходом из договора по ѕ–ќ. ¬едь понадобитс€ спр€тать всю јмерику не под "зонтик", а в бетонные бункеры, так как отбить 1700 боеголовок никакой противоракетный "зонтик" пока не в состо€нии.

¬ течение безудержной гонки вооружений были произведены запасы €дерного оружи€, теперь подлежащие уничтожению. Ќо и это требует значительных усилий и расходов. —нова нужны модели, алгоритмы и программы, чтобы с помощью компьютеров просчитать режимы и услови€, необходимые дл€ сооружени€ хранилищ материалов от €дерных зар€дов, снимаемых с вооружени€, без нанесени€ непоправимого ущерба окружающей среде.

IV. «ачем и какие суперкомпьютеры нужны военным теперь?

 онечно, задача компьютерного моделировани€ действи€ €дерного оружи€ остаетс€ актуальной и в насто€щее врем€. ¬ —Ўј оснащение ведущих национальных лабораторий, решающих эту задачу, высокопроизводительными вычислительными средствами предусмотрено проектом Project Purple. Ќапример, Ћиверморска€ национальна€ лаборатори€ —Ўј решила активно использовать относительно недорогие Linux-кластеры. ѕервый из них, состо€щий из 1400 универсальных процессоров Pentium 4 фирмы Intel, должен обладать производительностью 6,7 “флопс.

¬ычислительные средства с таким же уровнем производительности нужны и российским физическим центрам.

¬месте с тем современные военные доктрины предполагают смещение акцентов от стратегических наступательных вооружений на базе баллистических ракет с €дерными боеголовками (по ним паритет был достигнут к 1990 г. - см. раздел III статьи) к перевооружению армий новым поколением традиционных средств вооружени€: боевых самолетов и вертолетов, подводных и надводных кораблей, Ѕћѕ, Ѕ“– и танков, а также радиотехнических средств. ÷ентром т€жести военных доктрин стало обеспечение решени€ задач управлени€ действи€ми различных родов войск с центрального командного пункта. ƒл€ этого военным необходимо иметь средства комплексного компьютерного моделировани€ боевого пространства, когда модель имитирует действи€ всех родов войск, позвол€ет разыгрывать и анализировать различные сценарии сражений. “акие средства ведени€ "электронной войны" (The Joint Warfare System, JWARS) разрабатывает, например, в —Ўј компани€ CACI по заказу ћќ —Ўј.  стати, компани€ CACI с 60-х годов известна как создатель первого €зыка моделировани€ SIMSCRIPT.

ћќ —Ўј разработало концепцию информационного превосходства - "Information Superiority: Making the Joint Vision Happen", определив ее как способность собирать, обрабатывать, управл€ть и распростран€ть информацию о боевом пространстве быстрее, чем противник, что в идеале должно позволить командирам принимать решени€ "со скоростью мысли".

Ќадо отметить также, что в современных услови€х резко возросла роль информационной инфраструктуры любого общества и государства. ≈сли в середине ’’ века революци€ в физике стимулировала, как было показано выше, создание стратегических наступательных вооружений и систем ѕ–ќ, то теперь, в начале ’’I века, революци€ в информационной сфере породила концепцию "информационных войн". —ейчас, если откажут информационные системы, обеспечивающие функции, жизненно важные дл€ жизнеде€тельности общества (электроснабжение, транспорт, св€зь и т. д.), будет парализовано вообще все. ѕоэтому угрозы нападени€ на эти жизненно важные информационные системы требуют адекватных мер защиты, подобно тому, как аналогичные меры защиты обеспечивали ранее (и продолжают обеспечивать теперь) системы ѕ–ќ.

Ќова€ стратеги€ ведени€ военных действий, разработанна€ ѕентагоном в 2001 г., св€зана с необходимостью борьбы не с обычными многочисленными арми€ми конкретных государств, а с высокомобильными замаскированными партизанско-террористическими сет€ми, базы которых существуют в разных странах.

¬ –оссии в интересах ћќ –‘ разработан р€д программных систем дл€ войск ѕ¬ќ и ¬¬—, в том числе:

"”ниверсал-1Ё" - дл€ управлени€ боевыми действи€ми частей и подразделений зенитных ракетных войск, истребительной авиации, радиотехнических войск;

"‘ундамент-7" - универсальные комплексы дл€ автоматизированных пунктов управлени€ соединени€ми, част€ми и подразделени€ми межвидового применени€ (автоматизаци€ процессов съемки и обработки всех видов радиолокационной и радиотехнической информации).

Ёти комплексы демонстрировались концерном »¬  на выставке "ћодуль-2002". —истема наблюдени€ "ѕланшет", позвол€юща€ управл€ть различными родами войск с центрального командного пункта, разработана јќ "ќборонительные системы" совместно с предпри€тием "“ранснетсервис".

»меетс€ решение ѕравительства –‘ о возможных поставках российсокй армии вычислительного комплекса "Ёльбрус-90 микро", разрабатываемого јќ ћ÷—“.

ƒл€ вычислительных комплексов оборонного назначени€ силами ¬Ќ»»Ќ— создано системное ѕќ: ќ— ћ—¬— 3.0 и —”Ѕƒ "Ћинтер-¬—".

ќтечественна€ фирма Joy Company, основанна€ в 1992 г., поставл€ет компьютеры и ѕќ дл€ проектировани€ и визуализации сложных объектов в реальном времени. ќна использует программные продукты VEGA и AudioWorks фирмы Paradigm Simulation и Alias/Wavefront фирмы Alias, подразделени€ компании Silicon Graphics. Ёто ѕќ используетс€ на “уламашзаводе, »жмаше,  јћј«е, √ј«е дл€ проектировани€ изделий оборонного назначени€ [10].

¬ св€зи с вопросом обеспечени€ в –оссии оборонных задач следует обратить внимание на то, что ѕентагон рекомендовал правительству —Ўј в 2001 году отменить вообще ограничени€ на экспорт суперкомпьютеров, заменив их ограничени€ми на экспорт ѕќ.

¬ св€зи с выходом —Ўј из договора по ѕ–ќ 1972 г., учитыва€ сведени€ о продлении контракта с фирмой Boeing на создание национальной системы ѕ–ќ —Ўј до 2008 г., √лавком ¬¬— –оссии јнатолий  орнуков высказал мнение о необходимости усилени€ боевого потенциала российской дальней стратегической авиации путем создани€ нового поколени€ средств управлени€ в составе единой ј—” ¬¬— –оссии.

—ледует также отметить, что применение универсальных вычислительных машин было важнейшим фактором успешного создани€ ракет военного назначени€ в 90-х годах:

баллистической ракеты ——-25;

«–  "–»‘-ћ" ( Ѕ "‘акел" и Ќѕќ "јльтаир");

подводной ракеты "Ўквал-Ё".

 ак известно, техническа€ политика ћќ —Ўј в области архитектуры примен€емых вычислительных средств, была сформулирована в 2001 году в виде JTA (Joint Technical Architecture) 4.0. ќна €вл€етс€ развитием комплекса стандартов среды информационной инфраструктуры DII COE. Ётот опыт было бы целесообразно использовать и ћќ –‘.

9 сент€бр€ 2000 г. ѕрезидент –‘ ¬. ¬.ѕутин утвердил ƒоктрину информационной безопасности –оссийской ‘едерации [11]. Ётот документ предназначен дл€ формировани€ государственной политики в области обеспечени€ информационной безопасности –оссии. —огласно п. 3 этой ƒоктрины внешними источниками угроз информационной безопасности €вл€ютс€: "разработка р€дом государств концепций информационных войн, предусматривающих создание средств опасного воздействи€ на информационные сферы других стран мира, нарушение нормального функционировани€ информационных и телекоммуникационных систем, сохранности информационных ресурсов, получение несанкционированного доступа к ним".

  сожалению, ƒоктрина в прин€том виде старательно обходит проблемы, требующие от государства серьезных действий и решений, например создани€ служб и разработки средств противодействи€ информационному оружию, к которому следовало бы отнести также психотропное и генетическое оружие. ¬озможно, что эти вопросы будут предметом последующих программ правительства –‘.

—писок литературы

—амарский ј. ј., “ихонов ј. Ќ. ”равнени€ математической физики. »зд. 2-е ћ., 1953.

—амарский ј. ј., “ихонов ј. Ќ. ќ разностных схемах дл€ уравнений с разрывными коэффициентами. ƒјЌ. 1956.

http://www.vniief.ru/museum. ћузей €дерного оружи€ ¬Ќ»»Ё‘ (г. —аров).

ƒолгополов Ќ. ќни украли бомбу дл€ —оветов. »зд. дом "XXI век-согласие". ћ., 2000.

¬аганов ј. јтомна€ бомба как академический проект. —оздание в ———– €дерного оружи€ можно уподобить технологическому подвигу. Ќ√- Ќаука, є 7, июль 1999.

 овалева —. ”ченые и разведчики делали общее дело. Ќ√- Ќаука, є 7, июль 1999. (интервью √еро€ –оссии ¬. Ѕ. Ѕарковского).

"ѕричуда" академика ¬ернадского, или странна€ лаборатори€ дл€ гениальных открытий. Ќова€ газета, є 44, 2002;  омсомольска€ правда, 31.05.2002.

—лавин —. Ќ. —екретное оружие третьего рейха. ћ. ¬ече, 1999.

http://www.computer-museum.ru. –аздел "√алере€ славы". —татьи: ¬. —. Ѕурцев, ћ. ¬.  елдыш, ћ. ј. Ћаврентьев, √. ». ћарчук, Ќ. Ќ. ћоисеев, ј. ј. —амарский, ћ. –. Ўура-Ѕура.

—троим танки с помощью компьютера. PCWeek/RE, 27.05.97, с. 42.

ƒоктрина информационной безопасности –оссийской ‘едерации. http://www.scrf.ru/Documents/Decrec/2000/09-09.html.

»стори€ применени€ универсальных цифровых вычислительных машин в €дерной и космической программах ———– ≈. Ќ. ‘илинов –ешение задач военно-технической области с самого начала было одной из главных областей применени€ компьютеров. ѕостановка,

 

 

 

¬нимание! ѕредставленный –еферат находитс€ в открытом доступе в сети »нтернет, и уже неоднократно сдавалс€, возможно, даже в твоем учебном заведении.
—оветуем не рисковать. ”знай, сколько стоит абсолютно уникальный –еферат по твоей теме:

Ќовости образовани€ и науки

«аказать уникальную работу

ѕохожие работы:

ћодель объективной закономерности извлечени€ информации из окружающей среды
ћикросерверы
Ћогические задачи на €зыке программировани€ Prolog
¬ысокоуровневые методы обработки информации и программировани€
—хема —“– Ц технологии Ђкомпьютер Ц печатна€ машинаї
¬ерсии и системные требовани€ дл€ работы с CorelDraw
ќсновы программировани€
¬недрение новых компьютерных и информационных технологий в учебно-воспитательный процесс
ћетоды снижени€ помех в RadioEthernet-сет€х
 эш-пам€ть современных микропроцессоров фирм Intel и AMD

—вои сданные студенческие работы

присылайте нам на e-mail

Client@Stud-Baza.ru